TWI704776B - 可變形行動裝置 - Google Patents

Abstract

一種可變形行動裝置，包括：一上蓋、一底座、一轉軸元件、一感測器、四支天線、一射頻模組，以及一收發交換器。底座包括一框架和相對於框架之一背蓋，其中底座具有相對之一第一側邊和一第二側邊。轉軸元件使可變形行動裝置操作於一筆記本模式或一平板模式。第一天線係鄰近於背蓋和第一側邊。第二天線係鄰近於框架和第二側邊。第三天線係鄰近於框架和第一側邊。第四天線係鄰近於背蓋和第二側邊。射頻模組係根據可變形行動裝置之操作模式來控制收發交換器，使得第一天線、第二天線、第三天線，以及第四天線之任一者具有接收或發射之功能。

Description

可變形行動裝置

本發明係關於一種可變形行動裝置(Convertible Mobile Device)，特別係關於一種可降低特定吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)之可變形行動裝置。

隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

天線為支援無線通訊功能之行動裝置中不可或缺之元件。為避免天線發射之電磁波對人體產生不良影響，現行法令都針對行動裝置之特定吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)有嚴格規範。如何設計出兼顧通訊品質及符合法規之天線元件，已成為現今設計者之一大挑戰。

在較佳實施例中，本發明提供一種可變形行動裝置，包括：一上蓋；一底座，包括一框架和相對於該框架之一背蓋，其中該底座具有相對之一第一側邊和一第二側邊；一轉軸元件，連接於該上蓋和該底座之間，使得該可變形行動裝置能翻轉以操作於一筆記本模式或一平板模式；一感測器，偵測該可變形行動裝置之一操作模式；一第一天線，鄰近於該底座之該背蓋和該第一側邊；一第二天線，鄰近於該底座之該框架和該第二側邊；一第三天線，鄰近於該底座之該框架和該第一側邊；一第四天線，鄰近於該底座之該背蓋和該第二側邊；一收發交換器；以及一射頻模組，其中該射頻模組係根據該可變形行動裝置之該操作模式來控制該收發交換器，使得該第一天線、該第二天線、該第三天線，以及該第四天線之任一者具有接收或發射之功能。

在一些實施例中，該感測器為一重力感測器。

在一些實施例中，該第一天線和該第二天線為主要天線，用於涵蓋介於704MHz至960MHz之間之一低頻頻帶、介於1500MHz至1900MHz之間之一中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之一高頻頻帶。

在一些實施例中，該第三天線和該第四天線為輔助天線，用於涵蓋介於1500MHz至1900MHz之間之一中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之一高頻頻帶。

在一些實施例中，當該可變形行動裝置操作於該筆記本模式時，該第一天線和該第四天線係作為接收天線，而該第二天線和該第三天線係作為發射天線。

在一些實施例中，當該可變形行動裝置操作於該平板模式時，該第一天線和該第四天線係作為發射天線，而該第二天線和該第三天線係作為接收天線。

在一些實施例中，該收發交換器包括一第一交換器和一第二交換器。

在一些實施例中，該射頻模組包括一第一發射模組、一第一接收模組、一第二發射模組，以及一第二接收模組。

在一些實施例中，當該可變形行動裝置操作於該筆記本模式時，該第一交換器將該第一接收模組耦接至該第一天線並將該第一發射模組耦接至該第三天線，而該第二交換器將該第二接收模組耦接至該第四天線並將該第二發射模組耦接至該第二天線。

在一些實施例中，當該可變形行動裝置操作於該平板模式時，該第一交換器將該第一接收模組耦接至該第三天線並將該第一發射模組耦接至該第一天線，而該第二交換器將該第二接收模組耦接至該第二天線並將該第二發射模組耦接至該第四天線。

100‧‧‧可變形行動裝置

110‧‧‧上蓋

111‧‧‧上蓋外殼

112‧‧‧顯示器框架

120‧‧‧底座

121‧‧‧底座之第一側邊

122‧‧‧底座之第二側邊

125‧‧‧框架

126‧‧‧背蓋

130‧‧‧轉軸元件

140‧‧‧感測器

141‧‧‧第一天線

142‧‧‧第二天線

143‧‧‧第三天線

144‧‧‧第四天線

150‧‧‧射頻模組

151‧‧‧第一發射模組

152‧‧‧第一接收模組

153‧‧‧第二發射模組

154‧‧‧第二接收模組

160‧‧‧收發交換器

161‧‧‧第一交換器

162‧‧‧第二交換器

X‧‧‧X軸

Y‧‧‧Y軸

Z‧‧‧Z軸

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置之俯視圖。

第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置之部份側視圖。

第1C圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置 之部份側視圖。

第2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置操作於筆記本模式時之側視圖。

第2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置操作於平板模式時之側視圖。

第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置操作於筆記本模式時之信號路徑圖。

第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置操作於平板模式時之信號路徑圖。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接 電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置(Convertible Mobile Device)100之俯視圖。第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100之部份側視圖。第1C圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100之部份側視圖。請一併參考第1A、1B、1C圖。可變形行動裝置100可操作於一筆記本模式(Notebook Mode)或一平板模式(Tablet Mode)。在第1A、1B、1C圖之實施例中，可變形行動裝置100包括：一上蓋(Upper Cover)110、一底座120(Base)、一轉軸元件(Hinge Element)130、一感測器(Sensor)140、一第一天線(Antenna)141、一第二天線142、一第三天線143、一第四天線144、一射頻(Radio Frequency，RF)模組150，以及一收發交換器(Transceiver Switch)160。必須理解的是，雖然未顯示於第1A、1B、1C圖中，但可變形行動裝置100更可包括其他元件，例如：一觸控板(Touch Control Panel)、一處理器(Processor)、一電池模組(Battery Module)，以及一輸入輸出裝置(Input/Output Device)。

上蓋110包括一上蓋外殼(Upper Cover Housing)111和相對於上蓋外殼111之一顯示器框架(Display Frame)112。一顯示器可以內嵌於顯示器框架112之中。底座120包括一框架125(Frame)和相對於框架125之一背蓋(Back Cover)126。框架125和背蓋126可用非導體材質製成。底座120可具有相對之一第一側邊121和一第二側邊122，其中框架125 和背蓋126皆介於底座120之第一側邊121和第二側邊122之間。例如，框架125可為一鍵盤框架(Keyboard Frame)，其中一鍵盤可以內嵌於框架125之中。必須理解的是，上蓋外殼111、顯示器框架112、框架125，以及背蓋126即分別指筆記型電腦中俗稱之「A件」、「B件」、「C件」，以及「D件」。轉軸元件130係連接於上蓋110和底座120之間。藉由使用轉軸元件130，可變形行動裝置100可以選擇性地翻轉(Flip Over)以操作於筆記本模式或平板模式兩者擇一。感測器140可以是一重力感測器(G-sensor)，其中感測器140可用於偵測可變形行動裝置100之一操作模式(例如：筆記本模式或平板模式)，並可據此產生一偵測信號以通知其他元件。

請特別參考第1B、1C圖。第一天線141係鄰近於底座120之背蓋126和第一側邊121。第二天線142係鄰近於底座120之框架125和第二側邊122。第三天線143係鄰近於底座120之框架125和第一側邊121。第四天線144係鄰近於底座120之背蓋126和第二側邊122。換言之，第一天線141和第四天線144係貼近於可變形行動裝置100之「D件」而設置，另一方面，第二天線142和第三天線143係貼近於可變形行動裝置100之「C件」而設置。必須注意的是，本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如：10mm或更短)，亦可包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即，前述間距縮短至0)。

第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144之形狀和種類於本發明中並不特別作限制。例如， 第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144之任一者可為一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一螺旋天線(Helical Antenna)、一補釘天線(Patch Antenna)、一迴圈天線(Loop Antenna)、一平面倒F字形天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一晶片天線(Chip Antenna)。

在一些實施例中，第一天線141和第二天線142為主要天線(Main Antenna)，用於涵蓋介於704MHz至960MHz之間之一低頻頻帶、介於1500MHz至1900MHz之間之一中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之一高頻頻帶。在一些實施例中，第三天線143和第四天線144為輔助天線(Auxiliary Antenna)，用於涵蓋介於1500MHz至1900MHz之間之前述中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之前述高頻頻帶。亦即，主要天線之頻寬(Bandwidth)係大於輔助天線之頻寬。第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144可共同形成一多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output，MIMO)天線系統，其支援LTE(Long Term Evolution)頻帶。在另一些實施例中，第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144亦可改為支援WLAN(Wireless Local Area Network)2.4GHz/5GHz頻帶，而不僅限於前述之LTE頻帶。

收發交換器160係耦接於射頻模組150和第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144之每一者之間。射頻模組150可接收來自偵測器140之偵側信號。接著，射頻模組150可再根據可變形行動裝置100之操作模式(例如： 筆記本模式或平板模式)來控制收發交換器160之信號路徑，使得第一天線141、第二天線142、第三天線143，以及第四天線144之任一者具有接收、發射，或是同時收發之功能。藉由採用交錯天線配置之設計，本發明能有效降低可變形行動裝置100之特定吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)。請參考下列實施例以理解本發明之操作原理。

第2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100操作於筆記本模式時之側視圖。當可變形行動裝置100操作於筆記本模式時，射頻模組150將控制收發交換器160，使得第一天線141和第四天線144皆作為接收天線(Reception Antenna)，而第二天線142和第三天線143皆作為發射天線(Transmission Antenna)。必須注意的是，若對操作於筆記本模式之可變形行動裝置100進行一特定吸收率檢測程序，則一檢測探針(如圖中箭號)必須貼近可變形行動裝置100之底座120之背蓋126(亦即，所謂「D件」)。在採用前述之天線交錯配置設計下，可使接收天線靠近檢測探針，同時發射天線遠離檢測探針，從而可大幅降低由可變形行動裝置100處所量測到之特定吸收率。在另一些實施例中，第二天線142和第三天線143亦可更具有接收天線之功能(亦即，同時作為發射天線和接收天線)。

第2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100操作於平板模式時之側視圖。當可變形行動裝置100操作於平板模式時，射頻模組150將控制收發交換器160，使得第一天線141和第四天線144皆作為發射天線，而第二天線 142和第三天線143皆作為接收天線。必須注意的是，若對操作於平板模式之可變形行動裝置100進行特定吸收率檢測程序，則檢測探針必須貼近可變形行動裝置100之底座120之框架125(亦即，所謂「C件」)。在採用前述之天線交錯配置設計下，可使接收天線靠近檢測探針，同時發射天線遠離檢測探針，從而可大幅降低由可變形行動裝置100處所量測到之特定吸收率。在另一些實施例中，第一天線141和第四天線144亦可更具有接收天線之功能(亦即，同時作為發射天線和接收天線)。

在一些實施例中，射頻模組150包括一第一發射模組(Transmitter Module，TX Module)151、一第一接收模組(Receiver Module，RX Module)152、一第二發射模組153，以及一第二接收模組154，而收發交換器160包括一第一交換器161和一第二交換器162。在另一些實施例中，第一發射模組151和第二發射模組153可分別改為一第一收發模組(Transceiver Module，TRX Module)和一第二收發模組，而不致影響本發明之效果。

第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100操作於筆記本模式時之信號路徑圖。當可變形行動裝置100操作於筆記本模式時，第一交換器161將第一接收模組152耦接至第一天線141並將第一發射模組151耦接至第三天線143，而第二交換器162將第二接收模組154耦接至第四天線144並將第二發射模組153耦接至第二天線142。因此，第一天線141和第四天線144皆作為接收天線，使得鄰近於底座120之背蓋126之檢測探針將偵測到相對較低之特定吸收率。

第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之可變形行動裝置100操作於平板模式時之信號路徑圖。當可變形行動裝置100操作於平板模式時，第一交換器161將第一接收模組152耦接至第三天線143並將第一發射模組151耦接至第一天線141，而第二交換器162將第二接收模組154耦接至第二天線142並將第二發射模組153耦接至第四天線144。因此，第二天線142和第三天線143皆作為接收天線，使得鄰近於底座120之框架125之檢測探針將偵測到相對較低之特定吸收率。

本發明提出一種新穎之可變形行動裝置。藉由將天線交錯配置及適當控制收發交換器，可有效避免可變形行動裝置之電磁波對使用者造成負面影響，無論此可變形行動裝置係操作於筆記本模式或平板模式皆然。本發明有助於通過法定特定吸收率之檢測，故其很適合應用於各種各式之可變形行動裝置當中。

值得注意的是，以上所述之元件參數及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之可變形行動裝置並不僅限於第1-3圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-3圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之可變形行動裝置當中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧可變形行動裝置

110‧‧‧上蓋

112‧‧‧顯示器框架

120‧‧‧底座

121‧‧‧底座之第一側邊

122‧‧‧底座之第二側邊

125‧‧‧框架

130‧‧‧轉軸元件

140‧‧‧感測器

141‧‧‧第一天線

142‧‧‧第二天線

143‧‧‧第三天線

144‧‧‧第四天線

150‧‧‧射頻模組

160‧‧‧收發交換器

X‧‧‧X軸

Y‧‧‧Y軸

Z‧‧‧Z軸

Claims (10)

1. 一種可變形行動裝置，包括：一上蓋；一底座，包括一框架和相對於該框架之一背蓋，其中該底座具有相對之一第一側邊和一第二側邊；一轉軸元件，連接於該上蓋和該底座之間，使得該可變形行動裝置能翻轉以操作於一筆記本模式或一平板模式；一感測器，偵測該可變形行動裝置之一操作模式；一第一天線，鄰近於該底座之該背蓋和該第一側邊；一第二天線，鄰近於該底座之該框架和該第二側邊；一第三天線，鄰近於該底座之該框架和該第一側邊；一第四天線，鄰近於該底座之該背蓋和該第二側邊；一收發交換器；以及一射頻模組，其中該射頻模組係根據該可變形行動裝置之該操作模式來控制該收發交換器，使得該第一天線、該第二天線、該第三天線，以及該第四天線之任一者具有接收或發射之功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中該感測器為一重力感測器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中該第一天線和該第二天線為主要天線，用於涵蓋介於704MHz至960MHz之間之一低頻頻帶、介於1500MHz至1900MHz之間之一中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之一高頻頻帶。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中該第三天線和該第四天線為輔助天線，用於涵蓋介於1500MHz至1900MHz之間之一中頻頻帶，以及介於2100MHz至2700MHz之間之一高頻頻帶。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中當該可變形行動裝置操作於該筆記本模式時，該第一天線和該第四天線係作為接收天線，而該第二天線和該第三天線係作為發射天線。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中當該可變形行動裝置操作於該平板模式時，該第一天線和該第四天線係作為發射天線，而該第二天線和該第三天線係作為接收天線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之可變形行動裝置，其中該收發交換器包括一第一交換器和一第二交換器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可變形行動裝置，其中該射頻模組包括一第一發射模組、一第一接收模組、一第二發射模組，以及一第二接收模組。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可變形行動裝置，其中當該可變形行動裝置操作於該筆記本模式時，該第一交換器將該第一接收模組耦接至該第一天線並將該第一發射模組耦接至該第三天線，而該第二交換器將該第二接收模組耦接至該第四天線並將該第二發射模組耦接至該第二天線。
10. 如申請專利範圍第8項所述之可變形行動裝置，其中當該可變形行動裝置操作於該平板模式時，該第一交換器將該 第一接收模組耦接至該第三天線並將該第一發射模組耦接至該第一天線，而該第二交換器將該第二接收模組耦接至該第二天線並將該第二發射模組耦接至該第四天線。

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